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O objetivo de um forno de forja é aquecer o metal a uma temperatura que o torne maleável o suficiente para o processo desejado. Diferentes tipos de fornos utilizam várias fontes de combustível e técnicas de aquecimento.
Fornos
Vasos de retenção gigantes conhecidos como fornos são um dos equipamentos de aquecimento mais importantes e tradicionais para a forja de metais. Eles existem em formas abertas e fechadas. Normalmente, um forno pode atingir altas temperaturas suficientes para forjar metais.
O forno aquecerá o metal por meio direto ou indireto. No aquecimento indireto, o metal não será exposto à fonte de calor, mas receberá o calor através de outro conduto ou meio. O inverso é tradicionalmente verdadeiro para o aquecimento direto. Diferentes fornos fornecem métodos variados para fornecer calor direta ou indiretamente.
Forjas de Indução
Uma forja de indução utiliza bobinas de metal como fonte de calor que induz um campo magnético para aquecer o metal. Uma forja de indução pode atingir rápida e consistentemente a temperatura necessária para a forja, e pode-se controlar a temperatura com precisão. Um forno de forja por indução é uma escolha popular devido à sua velocidade e eficiência, mas pode usar apenas certos tipos de metal devido às propriedades do campo magnético.
Túneis de Calor
Túneis de calor são o oposto de túneis de resfriamento. Em vez de passar os produtos por um ambiente mais frio para resfriá-los, os túneis de calor expõem os materiais a temperaturas mais altas para prepará-los para a próxima etapa do processo de produção. Os túneis de calor são versáteis e podem usar eletricidade, gás, diesel, infravermelho ou ar quente de um soprador como fonte de calor. Os túneis de calor são normalmente combinados com esteiras transportadoras para aumentar a eficiência da produção.
O uso de túneis de calor para forjar metal é possível, mas depende do tipo de metal e da quantidade que está sendo processada.
Fornos de Forja a Chama
O uso de fornos de forja a chama envolve expor a peça de trabalho à chama e aos gases quentes. A chama pode vir de várias fontes, como gás natural, propano, butano ou hidrogênio. A peça de trabalho pode ter várias formas, como uma bobina ou linha, e o forno pode ter ou não uma cama móvel.
Os fornos de forja a chama podem ser ferramentas de produção eficientes, e pode-se usá-los para diferentes metais, ligas e tamanhos. No entanto, a chama e os gases quentes podem ser perigosos, e deve-se tomar todas as precauções necessárias e garantir que o forno esteja em conformidade com todos os padrões de segurança.
Um forno de tratamento térmico de forja tem muitos cenários de uso na metalurgia e na fabricação industrial.
Forja de Peças Metálicas
O uso principal de um forno de forja é aquecer materiais metálicos antes de moldá-los através de vários métodos. Esses métodos podem ser aplicando forças compressivas usando tenazes ou martelos, usando passagens entre rolos contornados ou por qualquer outro meio que molde o metal sem adicionar ou remover nenhuma outra substância a ele. Aquecer o metal o torna mais macio, aumentando sua maleabilidade e trabalhabilidade, e permitindo que ele assuma formas complexas sem quebrar.
Pré-aquecimento
Fornos com esse recurso podem aumentar gradualmente a temperatura do metal antes que ele seja submetido a qualquer operação que envolva a aplicação de calor extremo. Isso é importante porque o pré-aquecimento ajuda a estabilizar a temperatura e reduzir o choque térmico, tornando-o mais seguro para os operadores e prevenindo danos ao material.
Tratamento Térmico
Um forno de forja pode realizar uma variedade de operações de tratamento térmico em diferentes ligas metálicas. Isso inclui processos como têmpera, endurecimento, alívio de tensão, normalização e recozimento, entre outros. Tais tratamentos melhoram as propriedades mecânicas do material, como tenacidade, dureza, ductilidade, etc. Aquecer a liga até uma temperatura específica e depois resfriá-la naturalmente ou por têmpera em água ou óleo ajuda a atingir isso. Diferentes fornos possuem sistemas de controle que monitoram e ajustam a temperatura com precisão para atender às especificações e alcançar as características desejadas.
Imersão
Alguns fornos de forja com essa capacidade têm tempos de retenção para o material depois que a temperatura desejada é atingida. A imersão garante a distribuição uniforme da temperatura em toda a peça de metal, o que é especialmente importante para metais grandes e grossos. Permite que o operador atinja as propriedades desejadas e reduz o risco de rachaduras ou distorções durante operações subsequentes.
Aquecimento de Processos de Produção
Um forno de forja é usado em várias indústrias para aquecer o metal antes de ser processado por corte, estampagem, soldagem ou qualquer outra técnica de produção. Conhecer as propriedades do material antes de aquecê-lo ajuda a determinar a eficácia e utilidade do forno de forja para a liga metálica específica em questão e o procedimento a ser realizado posteriormente.
Ao escolher um forno de forja à venda, os compradores precisam saber várias coisas. Isso inclui o hábito de aplicação, capacidade, taxa de aquecimento, faixa de temperatura, fonte de energia, sistema de controle e recursos de segurança, entre outros.
Em primeiro lugar, eles precisam identificar os materiais usados nas forjas e sua compatibilidade com as forjas. Além disso, considere se eles precisam de forjas para aquecer o metal antes de moldá-lo ou para fundir ou refinar o metal.
A capacidade e o tamanho do forno de forja são determinados pelo tamanho das peças a serem aquecidas. Para peças pequenas, um forno de forja pequeno é ideal, mas para peças grandes como as das indústrias aeroespacial e automotiva, forjas maiores são necessárias.
Diferentes fornos de forja têm diferentes taxas de aquecimento. Geralmente, taxas de aquecimento mais altas podem melhorar a produtividade e reduzir o tempo de processamento, o que é essencial se os clientes desejam usar o forno para uma produção maior.
A maioria dos fornos de forja aquece metais em temperaturas muito altas, entre 600 e 1400 graus Celsius. Dependendo do metal a ser forjado, os compradores devem escolher um forno com uma faixa de temperatura que atenda às suas necessidades.
O tipo de fonte de energia que o forno de forja utiliza também pode ser uma preocupação. Diferentes fontes de energia têm diferentes custos, disponibilidade, eficiência e impacto ambiental.
Para atingir a temperatura desejada e mantê-la ao longo do tempo, um forno de forja deve ter um sistema de controle eficiente. Este sistema permite que os operadores definam e monitorem os níveis de temperatura, controlem as taxas de aquecimento e façam os ajustes necessários.
Como muitos clientes estão preocupados com a segurança, os compradores devem verificar os recursos de segurança, como paradas de emergência, proteção contra superaquecimento e ventilação adequada. Os recursos de segurança do forno devem estar em conformidade com as normas e regulamentos relevantes.
P: Qual é o princípio de funcionamento de um forno de forja?
R: Os fornos de forja aquecem o metal a uma temperatura adequada para moldá-lo e moldá-lo usando várias técnicas. Os elementos de aquecimento dos fornos aumentam a temperatura do metal até atingir a temperatura desejada. Uma vez que o metal é aquecido, ele pode ser colocado em uma matriz ou prensa para ser moldado.
P: Quais são as tendências no mercado global de forja?
R: O mercado global de forja está em tendência ascendente. Em 2021, o tamanho do mercado foi de US$ 64,18 bilhões e prevê-se que atinja US$ 102,37 bilhões até 2031, crescendo a uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de 4,77% durante o período de previsão. A demanda por forja nas indústrias automotiva, petróleo e gás, aeroespacial e de defesa impactará significativamente o crescimento do mercado.
P: Quais tipos de materiais podem ser aquecidos em um forno de forja?
R: Os fornos de forja podem aquecer vários tipos de metais, como aço carbono e liga, aço inoxidável, liga de alumínio, liga de cobre, titânio e metais preciosos como ouro e prata.
P: Quanto tempo leva para um metal aquecer em um forno de forja?
R: O tempo que leva para um metal aquecer em um forno de forja depende de vários fatores, como o tipo de forno de forja, o tamanho e a forma da peça de metal e a temperatura necessária. De maneira geral, pode levar de alguns minutos a uma hora. Por exemplo, em um forno de forja por indução, o aquecimento ocorre em poucos minutos, enquanto em fornos convencionais ou a gás, pode levar até uma hora ou mais.